连铸坯初始凝固行为研究现状

综述连铸坯初始凝固行为研究现状，分析常规连铸过程中初始坯壳形成的影响因素及电磁连铸过程中控制初始坯壳形成的理论和实验的研究特点，提出了该研究中尚需解决的问题，为改善连铸坯质量提供参考。     

连铸坯中心偏析控制技术的发展

分析了连铸坯中心偏析形成的几种机理及其各自局限性。综合论述了各类中心偏析控制技术的特点。指出在实际生产过程中选择合适控制技术值得注意的几个方面。     

温度波动对包晶钢连铸初始凝固过程的影响

建立了包晶钢连铸初始凝固包晶相变过程的数学模型,研究了温度波动对此凝固过程的影响,计算了不同冷却速率.含碳量和温度波动幅度下δ,γ和L3相界面位置以及体积分数的变化.结果表明,温度波动导致包晶相变过程中γ相枝晶间的重熔、δ/γ界面位置和三相体积分数的不稳定变化,造成坯壳的不均匀生长和应力集中.这些现象在碳含量为0.1%-0.17%的亚包晶钢中尤其严重.分析认为,温度波动可能是包晶钢连铸时容易出现裂纹,难连铸的一个重要原因.     

方坯软接触电磁连铸初始凝固区高频磁场的分布

通过实验检测和数值模拟方法研究结晶器切缝形式，弯月面位置以及感应线圈匝数等因素对坯软民磁连铸结晶器内高频磁场分布的影响，分析结果表明，采用通体切缝形式的结晶器具有比封闭切缝形式结晶器更好的透磁性，增加感应线圈匝数时，可增大高频磁场在铸坯初始凝固区的有效范围，当液态金属弯月面位于感应线圈上沿附近时，高频磁场地初始凝固区的有效作用范围较大，电磁压力分布的不均匀程度较大，有助于获得高表面质量的铸坯，通过拉坯实验获得了表面质量得到明显改善的Sn-10Pb合金铸坯。     

电磁软接触结晶器连铸技术中初始凝固的基础研究

本文研究了电磁软接触结晶器连铸传热凝固特点。用金属Ｓｎ模拟钢液,测定了在 连铸过程中的温度场、初始凝固点在坏壳厚度,得到了电磁场对它们影响的基本规律,分析了他们对铸坏表面质量的影响。结果表明,在电磁场的作用下,液相区内的金属温度趋于均匀,初始凝固点降低,初生坯壳变薄,铸坯表面质量明显改善。     

连铸坯凝固过程的边界元法分析

建立了用边界元法求解连铸坯凝固传热问题的数学模型，用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编写了计算程序，以某钢厂连铸机铸坯凝固过程为例进行了计算，计算结果与实测结果接近．     

连铸坯凝固过程的数值模拟研究

研究了拉速和过热度相关工艺参数对铸坯温度场的影响规律,利用Fluent软件模拟石油套管用钢37Mn5铸坯的连铸凝固过程,分析了连铸坯凝固传热过程的温度场。讨论了不同过热度和拉坯速度条件下铸坯温度场的分布情况。总结了连铸圆坯凝固过程的传热特点,优化了工艺参数。结果表明,优化后的工艺参数可以指导生产实践。     

连铸坯凝固传热数学模型的研究

建立连铸坯凝固传热数学模型，利用现场实测数据对所建模型进行了验证，并对影响铸坯温度和坯壳厚度的拉坯速度、浇注温度、二冷区水量等因素进行了分析。结果表明：模型的计算精度满足实际生产的需要，影响因素中，拉坯速度和二冷区水量对铸坯温度和坯壳厚度的影响最大。因此调节拉速，改善二冷区制度是铸坯生产工艺中的重要操作。     

软接触结晶器电磁连铸中初始凝固的基础研究

通过实验和数值模拟研究了软接触结晶器电磁连铸传热凝固特点,测定了金属Ｓｎ在连铸中的温度场,初始凝固点和坯壳厚度,得到了电磁场影响它们的基本规律。在数学模型中考虑了高频电磁场对金属的传热凝固的以下影响;（１）对结晶器的感应加热;（２）对金属的加热;（３）电磁力推斥液力金属,减少金属与结晶器壁接触的影响。     

依托于工程实际的连铸新技术开发

自我创新是中国连铸技术发展的根本途径。一直以来,冶金工作者们都在探索新技术开发之道,希望克服纯理论研究严重脱离现实,实际应用开发又严重缺乏理论支撑的现状。中冶连铸的的研发机构,致力于在工程实际基础上进行连铸新技术开发,如今已经生产出了一系列连铸相关技术,这些技术经过实际工业化应用的反复锤炼,已被客户证明是先进,实用,易用的可靠技术。     

小方坯连铸机凝固传热软件的编制

应用数值传热学基本理论,分析了小方坯连铸机在结晶器和二次冷却区凝固传热的特点,并结合现场实际,使用Delphi开发工具编制了小方坯连铸机凝固传热软件。通过实际生产数据对软件进行校正,对铸坯进行了数值模拟计算,结果表明：当浇铸断面为165 mm×165 mm的铸坯时,拉速每增加0.1 m/min时,结晶器末端坯壳厚度减少0.5～0.8 mm,切割枪处表面中心温度升高12 ℃。     

基于云制造技术平台的连铸坯质量控制的研究

在对连铸坯质量现状及导致铸坯质量问题因素分析的基础上,将“云制造”的概念引入连铸坯质量控制中,提出了将连铸过程中影响铸坯质量的工艺参数、条件进行综合、优化,实现虚拟对现实的映射的方法,并对连铸坯质量控制的云制造技术平台体系构建等进行探讨。连铸坯质量控制的云制造技术平台是一种新的理念,实现云制造对连铸质量进行控制,可以资源共享,降低铸坯质量缺陷率,减少生产成本。     

电磁搅拌下连铸方坯凝固组织模拟

运用ProCAST软件对连铸方坯凝固过程进行仿真模拟,同时利用CAFE模块对连铸坯凝固组织进行预测,模拟结晶器有无电磁搅拌条件下连铸坯凝固组织。仿真结果表明,电磁搅拌明显缩小柱状晶区、增大中心等轴晶区;对结晶器有无电磁搅拌条件下实际生产的连铸坯组织对比分析,证明模拟结果与试验结果吻合。     

利用均衡凝固理论降低离心铸造气缸套废品率

采用均衡凝固理论分析气缸套离心铸造的缩孔类缺陷形成原因，并利用该理论，通过改变热节部位离心铸造模具表面结构，调整斜度区的涂料厚度来调节热节根部的冷却速度，充分利用凝固过程自补缩，从而消除热节部位缩孔缺陷，使缸套的缩孔废品率降到了1％以下。     

Micromodel of Simulation on Twin-Roll Continuous Casting Thin Strip Solidification Structure

在研究双辊连铸铝合金薄带工艺凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,建立双辊连铸铝合金薄带凝固的异质形核、枝晶尖端的生长动力学(KGT)、柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型,同时建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸铝合金薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织形成的仿真模拟奠定基础,从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性。     

下引法连铸单晶铜试验研究

利用自制下引式真空熔炼、氩气保护连续定向凝固设备制备出φ16mm的单晶纯铜棒材,研究了各工艺参数对连铸单晶铜凝固过程中温度分布的影响,分析了铸锭凝固过程中的表面质量和凝固组织的变化情况.结果表明:拉坯速度、熔体温度、冷却水量等工艺参数对固液界面的形状和位置有显著影响,并通过影响固液界面位置和形状来作用于凝固过程.连铸单晶铜凝固过程中,铜在结晶器内熔点位置即为固液界面位置,理想的固液界面位置在距离结晶器出口30～40mm处;铸锭凝固过程中逐渐淘汰的晶面为(311)、(220)和(111),最后单晶生长的晶面为(200),其晶体生长方向为[100].     

双辊快速凝固过程的计算机仿真

分析了双辊快速凝固的热传输特点，着重讨论了薄带凝固壳层的形成情况。本文利用仿真程序分析了双辊快速凝固过程的一些主要工艺参数与凝固壳层的关系，以及金属薄带的形成与热量传输和动量传输的关系。